程洗洗， 胡玉红， 杨波波， 邹 军,2,3,4， 李 杨， 胡蓉蓉， 石明明

（1.上海应用技术大学 理学院, 上海 201418；2.浙江安贝新材料股份有限公司, 浙江 湖州 313100；3.江苏派锐电子有限公司, 江苏 南通 226602；4.天长市富安电子有限公司, 安徽 滁州 239300）

碳点（carbon dots，CDs）于2004 年首次被报道，并且此后一直受到广泛关注。CDs 是一类0 维纳米材料，尺寸极小，直径一般小于 10 nm，并且具有明显的晶格结构。CDs 表面有大量的官能团，如氨基﹑羟基等，这使得CDs 具有强亲水性和良好的生物相容性，因此CDs 易溶于水溶液中，并且与其他材料复合时无需分离。除此之外，CDs 还具有许多优异的性能，如低毒性﹑光学吸收﹑光致发光（photoluminescence，PL）和高稳定性等[1]。近几年，研究人员为了提高CDs 的性能，不断改进其合成方法，进行结构修饰，改变其发射波长，提升其量子产率（quantum yield，QY）等。其中，对CDs 结构进行可控修饰是提高其性能的最基本途径之一。因此，在过去的几年里，人们在对CDs 的边缘修饰、晶格掺杂和表面官能团修饰方面做了大量的工作。高性能CDs 的设计和制造已经取得了突破性的进展，其在各个领域的应用也在快速发展，包括生物成像[2]、防伪[3]、光学传感[4]、光/电催化[5]、发光二极管（light emitting diodes，LED）[6]和光电转换等领域[7]。

根据特定碳核结构、表面基团和性质进行分类，CDs 包括石墨烯量子点（graphene quantum dots，GQDs）、碳量子点（carbon quantum dots，CQDs）、碳纳米点（carbon nanodots，CNDs）和碳化聚合物点（carbonized polymer dots，CPDs）等，这些不同种类CDs 的形成取决于前体和制备过程中使用的合成方法[8]。

1 CDs 的分类和结构

GQDs、CQDs、CNDs 和CPDs 的形貌如图1所示[8]。GQDs 是由单层或少层石墨烯片组成，横向尺寸大于高度，其边缘或层间缺陷内有明显的石墨烯晶格和化学基团，这使得它们具有量子约束效应，并且它们是各向异性的。……